static 变量和方法

“我们来谈一个新的主题。现在，我想讨论 static 变量和方法。”

“艾莉，我已经了解 static 变量和方法了。但我想了解更多详细信息。”

“当我们在类中声明变量时，我们会定义这些变量是只创建一次，还是该类的每个实例（对象）都将有自己的副本。默认情况下，将为每个对象创建变量的一个新副本。它看起来是这样的：”

class Cat                        // 类
{
    String name;                 // 变量

    Cat(String name)             // 构造方法
    {
        this.name = name;        // 变量初始化
    }
}

Cat cat1 = new Cat("奥斯卡"); // 创建一个 name 变量包含“奥斯卡”的对象
Cat cat2 = new Cat("米西"); // 创建一个 name 变量包含“米西”的对象
System.out.println(cat1.name);
System.out.println(cat2.name);

奥斯卡
米西

“尽管是在同一个类 (Cat) 中声明的，变量 cat1.name 和 cat2.name 却包含不同的值，因为它们引用不同的对象。”
“有道理。”
“但是，类的每个实例只能存在 static 变量的一个副本，并且必须使用类名访问该副本。”

class Cat                   // 类
{
    String name;            // 实例（非 static）变量
    static int catCount;    // static 变量

    Cat(String name)
    {
        this.name = name;
        Cat.catCount++;   // 将 static 变量加 1
    }
}

System.out.println(Cat.catCount);
Cat cat1 = new Cat("奥斯卡");

System.out.println(Cat.catCount);
Cat cat2 = new Cat("米西");

System.out.println(cat1.name);
System.out.println(cat2.name);
System.out.println(Cat.catCount);

 0
1
奥斯卡
米西
2

“嗯，也很有道理。”

“Java 方法分为两个类别。实例方法是在对象上调用的，并且可以访问该对象的数据。static 方法没有该访问权限，因为它们根本没有对象引用。但是，它们可以引用类的 static 变量和其他 static 方法。

static 方法无法处理非 static 方法或非 static 变量！”

“为什么呢，艾莉？”

“每个实例变量都包含在一个对象中。只有当你具有对该对象的引用时，才可以访问它。static 方法没有此类引用。”

“实例方法有这种引用吗？”

“是的，它被间接传递给实例方法。对调用实例方法的对象的引用被间接传递给该实例方法。存储此引用的变量称为 this。this 使得方法始终可以访问对象的数据或调用同一对象上的另一个非 static 方法。

将 null（而不是对象引用）传递给 static 方法。这就是它们不能处理非 static 变量和方法的原因。它们根本没有对与这些变量和方法相关联的对象的引用。”

“好的，艾莉，我明白了。”

“以下是非 static 方法的工作原理：

Cat cat = new Cat();
String name = cat.getName();
cat.setAge(17);
cat.setChildren(cat1, cat2, cat3);

Cat cat = new Cat();
String name = Cat.getName(cat);
Cat.setAge(cat, 17);
Cat.setChildren(cat, cat1, cat2, cat3);

“下面是 static 方法的工作原理：

Cat cat1 = new Cat();
Cat cat2 = new Cat();
int catCount = Cat.getAllCatsCount();

Cat cat1 = new Cat();
Cat cat2 = new Cat();
int catCount = Cat.getAllCatsCount(null);

“如果变量或方法前面有关键字 static，则为 static。”

“既然限制如此严格，为什么需要这种方法呢？”

“嗯，这种方法自有其优点。”

“首先，我们不必传递对象引用即可使用 static 方法和变量。”

“第二，有时需要只有一个变量副本。例如，System.out（System 类的 static out 变量）。”

“第三，有时你需要先调用一个方法，然后才能创建对象。”

“艾莉，可以给我举个这样的例子吗？”

“你为什么认为 main() 方法是 static？它是 static，因此程序员可以在任意对象创建之前，在将类加载到内存后立即调用它。